C++运算符重载讲解与经典实例 (2)

运算符重载实际是一个函数，所以运算符的重载实际上是函数的重载。编译程序对运算符重载的选择，遵循着函数重载的选择原则。当遇到不很明显的运算时，编译程序将去寻找参数相匹配的运算符函数。
5.重载运算符有哪些限制:
(1)不可臆造新的运算符。必须把重载运算符限制在C++语言中已有的运算符范围内的允许重载的运算符之中。
(c1+c2)*(c1-c2)*c2/c1=9.61538+25.2308i
在程序中，类complex定义了4个成员函数作为运算符重载函数。将运算符重载函数说明为类的成员函数格式如下：
＜类名＞operator＜运算符＞(＜参数表＞)
其中，operator是定义运算符重载函数的关键字。
程序中出现的表达式：
位操作运算符：&,|,~,^,＜＜,＞＞
逻辑运算符：!,&&,||;
比较运算符：＜,＞,＞=,＜=,==,!=;
赋值运算符：=,+=,-=,*=,/=,%=,&=,|=,^=,＜＜=,＞＞=;
其他运算符：[],(),-＞,,(逗号运算符),new,delete,new[],delete[],-＞*。
double real;
double imag;
};
complex a(10,20),b(5,8);
“a+b”运算如何实现？这时候我们需要自己编写程序来说明“+”在作用于complex类对象时，该实现什么样的功能，这就是运算符重载。运算符重载是对已有的运算符赋予多重含义，使同一个运算符作用于不同类型的数据导致不同类型的行为。
运算符重载形式有两种，重载为类的成员函数和重载为类的友元函数。
运算符重载为类的成员函数的一般语法形式为：
函数类型operator运算符（形参表）
{
函数体；
}
运算符重载为类的友元函数的一般语法形式为：
friend函数类型operator运算符（形参表）
{
函数体；
}
其中，函数类型就是运算结果类型；operator是定义运算符重载函数的关键字；运算符是重载的运算符名称。
运算符重载的主要优点就是允许改变使用于系统内部的运算符的操作方式，以适应用户自定义类型的类似运算。
二、运算符重载为成员函数
对于双目运算符B，如果要重载B为类的成员函数，使之能够实现表达式oprd1 B oprd2,其中oprd1为类A的对象，则应当把B重载为A类的成员函数，该函数只有一个形参，形参的类型是oprd2所属的类型。经过重载后，表达式oprd1 B oprd2就相当于函数调用oprd1.operator B(oprd2).
print(c3);
c3 = (c1+c2) * (c1-c2) * c2/c1;
cout＜＜"\n(c1+c2)*(c1-c2)*c2/c1=";
print(c3);
cout＜＜endl;
}
该程序的运行结果为：
c1+c2=6+1i
c1-c2=-2+5i
c1*c2=14+8i
c1/c2=0.45+0.const complex &c)
{
if(c.imag＜0)
cout＜＜c.real＜＜c.imag＜＜'i';
else
cout＜＜c.real＜＜'+'＜＜c.imag＜＜'i';
}
void main()
{
complex c1(2.0, 3.0), c2(4.0, -2.0), c3;
下列运算符不允许重载：
.,.*,::,?:
3.运算符重载后，优先级和结合性:
用户重载新定义运算符，不改变原运算符的优先级和结合性。这就是说，对运算符重载不改变运算符的优先级和结合性，并且运算符重载后，也不改变运算符的语法结构，即单目运算符只能重载为单目运算符，双目运算符只能重载双目运算符。
4.编译程序如何选用哪一个运算符函数:
// ...
};
#if 0
//没有算符重载：
Fred add(Fred, Fred);
Fred mul(Fred, Fred);
Fred f(Fred a, Fred b, Fred c)
{
return add(add(mul(a,b), mul(b,c)), mul(c,a)); //哈哈，多可笑...
#include＜iostream.h＞
class complex
{
public:
complex() { real=imag=0; }
complex(double r, double i)
{
real = r, imag = i;
}
complex operator +(const complex &c);
运算符重载的实质是函数重载。在实现过程中，首先把指定的运算表达式转化为对运算符函数的调用，运算对象转化为运算符函数的实参，然后根据实参的类型来确定需要调用达标函数，这个过程爱编译过程中完成。
一、运算符重载的规则
运算符重载规则如下：
①、C++中的运算符除了少数几个之外，全部可以重载，而且只能重载C++中已有的运算符。
}
inline complex complex::operator /(const complex &c)
{
return complex((real * c.real + imag + c.imag) / (c.real * c.real + c.imag * c.imag),
(imag * c.real - real * c.imag) / (c.real * c.real + c.imag * c.imag));
运算符重载就是赋予已有的运算符多重含义。通过重新定义运算符，使它能够用于特定类的对象执行特定的功能，这便增强了C++语言的扩充能力。
1.运算符重载的作用:
运算符重载允许C/C++的运算符在用户定义类型(类)上拥有一个用户定义的意义。重载的运算符是函数调用的语法修饰：
class Fred
{
public:
2.重载为友元函数:
运算符重载函数还可以为友元函数。当重载友元函数时，将没有隐含的参数this指针。这样，对双目运算符，友元函数有2个参数，对单目运算符，友元函数有一个参数。但是，有些运行符不能重载为友元函数，它们是：=,(),[]和-＞。
重载为友元函数的运算符重载函数的定义格式如下：
friend＜类型说明符＞operator＜运算符＞(＜参数表＞)
complex operator -(const complex &c);
complex operator *(const complex &c);
complex operator /(const complex &c);
friend void print(const complex &c);
private:
对于前置单目运算符U，如“-”（负号）等，如果要重载U为类的成员函数，用来实现表达式U oprd，其中oprd为A类的对象，则U应当重载为A类的成员函数，函数没有形参。经过重载之后，表达式U oprd相当于函数调用oprd.operator U().
对于后置运算符“++”和“- -”，如果要将它们重载为类的成员函数，用来实现表达式oprd++或oprd--，其中oprd为A类的对象，那么运算符就应当重载为A类的成员函数，这时函数要带有一个整型形参。重载之后，表达式oprd++和oprd—就想当于函数调用oprd.operator++(0)和oprd.operator—(0);
②、重载之后运算符的优先级和结合性都不会改变。
③、运算符重载是针对新类型数据的实际需要，对原有运算符进行适当的改造。一般来说，重载的功能应当与原有功能相类似，不能改变原运算符的操作对象个数，同时至少要有一个操作对象是自定义类型。
不能重载的运算符只有五个，它们是：成员运算符“.”、指针运算符“*”、作用域运算符“：：”、“sizeof”、条件运算符“？：”。
{
return complex(real - c.real, imag - c.imag);
}
inline complex complex::operator *(const complex &c)
{
return complex(real * c.real - imag * c.imag, real * c.imag + imag * c.real);
c1+c2
编译程序将给解释为：
c1.operator+(c2)
其中，c1和c2是complex类的对象。operator+()是运算+的重载函数。
该运算符重载函数仅有一个参数c2。可见，当重载为成员函数时，双目运算符仅有一个参数。对单目运算符，重载为成员函数时，不能再显式说明参数。重载为成员函数时，总时隐含了一个参数，该参数是this指针。this指针是指向调用该成员函数对象的指针。
C++中预定义的运算符的操作对象只能是基本数据类型，实际上，对于很多用户自定义类型，也需要有类似的运算操作。例如：
class complex
{
public:
complex(double r=0.0,double I=0.0){real=r;imag=I;}
void display();
private:
{……}